基于新架構(gòu)程序的YP系列大型壓磚機(jī)常見故障報警分析處理

丁亞輝 夏建華 溫證鈞

摘 要：文章對YP5209及以上噸位大型液壓自動壓磚機(jī)電氣控制系統(tǒng)的介紹，對人機(jī)界面壓機(jī)報警內(nèi)容進(jìn)行分析，介紹了部分常見故障報警的處理方法。

關(guān)健詞：液壓自動壓磚機(jī)；PLC；新架構(gòu)；報警內(nèi)容的分析和處理

1 前言

陶瓷壓磚機(jī)是陶瓷磚生產(chǎn)線最關(guān)鍵的設(shè)備，是機(jī)、電、液、計算機(jī)控制技術(shù)和陶瓷工藝技術(shù)相結(jié)合的現(xiàn)代高科技設(shè)備。恒力泰YP系列陶瓷液壓自動壓磚機(jī)（以下稱壓機(jī)）所采用的電氣控制系統(tǒng)，既有西門子S7-300 系列可編程控制器，也有倍福控制器，但無論使用哪種控制器， 解決故障時遵循的方法都是一樣的。以下就基于新架構(gòu)程序的YP系列大型壓機(jī)常見壓機(jī)故障報警作簡單的介紹，簡要分析故障報警產(chǎn)生的原因，并提供一些處理方法。

2 壓機(jī)工作流程

壓機(jī)的工作流程如圖1 所示。

3 控制系統(tǒng)的組成

整個系統(tǒng)以西門子S7-315-2DP PLC為主控制器，以西門子TP1200面板作為人機(jī)界面，采用多種傳感器來進(jìn)行檢測，如：壓力傳感器、SSI位移傳感器、PT100、接近開關(guān)等，執(zhí)行元件主要是電磁閥、D661伺服閥、ATOS比例閥等。

本控制系統(tǒng)均采用西門子產(chǎn)品?？刂葡到y(tǒng)的硬件具體配置如下：

電源模塊PS307，1個；

CPU 315T-2DP，6ES7 315-7TJ0-0AB0，1個；

IM 174，6ES7 174-0AA0-0AA0，1個；

DI數(shù)字量擴(kuò)展模塊，6ES7 321-1BL00-0AA0，1個；

DI數(shù)字量擴(kuò)展模塊，6ES7 323-1BL00-0AA0，1個；

DO數(shù)字量擴(kuò)展模塊，6ES7 322-1BF01-0AA0，3個；

AI/AO模擬量擴(kuò)展模塊，6ES7 335-7HG01-0AB0，1個；

AI/AO模擬量擴(kuò)展模塊，6ES7 331-7KB02-0AB0，1個；

HMI人機(jī)界面，TP1200，1個。

4 常見壓機(jī)故障報警的分析處理

壓機(jī)在工作過程中，控制柜的控制器和人機(jī)界面，通過通訊數(shù)據(jù)線進(jìn)行實時數(shù)據(jù)交換，控制器可以對壓機(jī)的工作進(jìn)行自動化控制，而在人機(jī)界面上可監(jiān)控壓機(jī)的實時狀態(tài)，并且在人機(jī)界面上進(jìn)行各種工藝參數(shù)的設(shè)置，查看顯示各種參數(shù)的實時數(shù)據(jù)。當(dāng)出現(xiàn)壓機(jī)故障時，人機(jī)界面實時顯示故障內(nèi)容或提示。

基于新架構(gòu)程序的壓機(jī)人機(jī)界面報警分：A類為立即停機(jī)類，B類為循環(huán)停機(jī)類，C類為報警提示類。在自控柜上有狀態(tài)指示燈，狀態(tài)指示燈為三色燈，出現(xiàn)A類、B類報警及密碼停機(jī)時，狀態(tài)指示燈顯示為紅燈；出現(xiàn)C類報警時，狀態(tài)指示燈顯示為黃燈；壓機(jī)無任何故障正常運(yùn)行時，狀態(tài)指示燈顯示為綠燈。

本文主要介紹YP5209及以上噸位大型壓磚機(jī)人機(jī)界面常見的A類立即停機(jī)報警和B類循環(huán)停機(jī)報警。

4.1 部分A類立即停機(jī)報警的分析和處理

A類立即停機(jī)報警細(xì)分為兩小類：卸壓類立即停機(jī)報警和不卸壓類立即停機(jī)報警。

4.1.1 卸壓類立即停機(jī)報警

卸壓類立即停機(jī)報警主要有以下幾種。

（1）A00緊急停機(jī)。

分析：急停開關(guān)觸發(fā)/觸點(diǎn)損壞。

處理：檢查急停開關(guān)是否按下/觸點(diǎn)損壞。

（2）A01電機(jī)過載。

分析：壓機(jī)主泵電機(jī)、循環(huán)泵電機(jī)、集油泵電機(jī)等電機(jī)過載。

處理：1）檢查熱繼電器整定值設(shè)定是否合理；

2）檢查電機(jī)及接線是否正確；

3）檢查電機(jī)及所連接負(fù)載的機(jī)械轉(zhuǎn)動是否靈活；

4）檢查FR1信號；

5）檢查壓機(jī)主泵、循環(huán)泵、集油電機(jī)等斷路器及輔助觸點(diǎn)、KA14中間繼電器信號。

（3）A31上油箱液位低于檢測位或缺油。

分析：上油箱液位開關(guān)信號缺失超過2 s觸發(fā)報警。

處理：1）在加高壓位置，通過油鏡，檢查上油箱的油是否充足；

2）檢查液位開關(guān)工作是否正常；

3）檢查液位開關(guān)對應(yīng)的接線及PLC模塊是否正常；

4）如確認(rèn)油位正常，確認(rèn)液位開關(guān)故障，急需開機(jī)時可暫時短接液位開關(guān)信號。

4.1.2 非卸壓類立即停機(jī)報警

非卸壓類立即停機(jī)報警主要有以下幾種。

（1）A02壓力繼電器動作（0.2）。

分析：壓力繼電器報警。

處理：1）檢查主缸壓力是否超過設(shè)定值，或者設(shè)定值是否合理；

2）檢查壓力繼電接線是否正確。

（2）A03壓制過程中鑰匙開關(guān)不在自動位（0.3）。

分析：自動壓制過程中鑰匙開關(guān)觸點(diǎn)斷開。

處理：1）檢查鑰匙開關(guān)是否突然轉(zhuǎn)至手動，檢查觸點(diǎn)是否損壞；

2）檢查接線是否良好。

（3）A04安全桿上、下位接近開關(guān)同時導(dǎo)通（0.4）。

分析：安全桿上、下位接近開關(guān)同時接通。

處理：1）檢查檢測塊是否在正確位置或上下位接近開關(guān)同時被其它金屬物遮擋；

2）檢查安全桿接近開關(guān)是否接線正確；

3）檢查安全桿接近開關(guān)是否完好。

（4）A05壓制過程中安全桿脫離下位（0.5）。

分析：自動壓制（含單步壓制）過程中安全桿下位接近開關(guān)信號斷開。

處理：1）檢查安全桿下位接近開關(guān)安裝是否到位，碰鐵是否接觸；

2）檢查安全桿下位接近開關(guān)是否損壞；

3）檢查安全桿下位接近開關(guān)接線是否良好。

（5）A08動梁超下限：模腔缺料（1.0）。

分析：確定粉料接觸位后，在高壓階段動梁位置大于設(shè)定的“動梁超下限報警位置”值觸發(fā)報警。

處理：1）檢查“動梁內(nèi)參”中的超下限位置設(shè)定值是否合理；

2）檢查動梁位移傳感器磁塊是否在檢測范圍內(nèi)（包括垂直和水平方向），同時注意動梁是否在高壓時偏移，導(dǎo)致脫開位移傳感器檢測范圍；

3）檢查模腔是否缺料；

4）填料深度變小導(dǎo)致報警；

5）檢查動梁是否超最大活動行程。

（6）A10低壓時檢測到缺料（1.2）。

分析：確定粉料接觸位后，在低壓1階段動梁實時位置大于“低壓缺料報警位”值觸發(fā)報警。

處理：1）檢查“動梁內(nèi)參”中的“低壓缺料報警位置”設(shè)定值是否合理；

2）檢查動梁位移傳感器磁塊是否在檢測范圍內(nèi)（包括垂直和水平方向），同時注意動梁是否在壓制時偏移，導(dǎo)致位移傳感器脫開檢測范圍；

3）當(dāng)填料深度變化過大時，導(dǎo)致原有“低壓缺料報警位置”設(shè)置不合理。

（7）A11低壓未到位或離上次低壓位置大于3 mm（1.3）。

分析：在低壓1結(jié)束時動梁位置小于設(shè)定的“重復(fù)壓制報警位置”值觸發(fā)報警。

處理：1）檢查動梁內(nèi)參中的“防重壓設(shè)定值”是否合理；

2）檢查動梁位移傳感器磁塊是否在檢測范圍內(nèi)（包括垂直和水平方向），同時注意動梁是否在壓制時偏移，導(dǎo)致脫開位移傳感器檢測范圍。

（8）A12動梁位移傳感器故障報警（1.4）。

分析：動梁位移傳感器報警。

處理：1）檢查動梁位移傳感器磁塊是否在檢測范圍內(nèi)（包括垂直和水平方向），同時注意動梁是否在壓制時偏移，導(dǎo)致脫開位移傳感器檢測范圍；

2）檢查動梁位移傳感器接線是否正確；

3）檢查動梁位移傳感器是否損壞；

4）震動導(dǎo)致傳感器數(shù)據(jù)瞬間丟失，在傳感器安裝位置增加防震膠墊。

（9）A16下模未準(zhǔn)備好（2.0）。

分析：下模功能塊使能丟失報警。

處理：1）檢查頂出位移傳感器接線是否正確；

2）感應(yīng)磁塊是否在檢測范圍內(nèi)（包括垂直和水平方向）、頂出傳感器本體是否完好；

3）檢查IM174模塊處的接頭及接線是否正確和良好；

4）IM174模塊本身是否完好；

5）CPU故障。

（10）A17模芯下落故障（2.1）。

分析：二次降或三次降信號到達(dá)時，下模還在上位；或三次降信號到達(dá)時，下模還處于一次填料位置，觸發(fā)此報警。

處理：1）檢查料車與壓機(jī)聯(lián)接的信號是否正確；

2）檢查模芯是否卡模，檢查模具是否進(jìn)粉；

3）檢查頂出伺服閥是否泄漏；

4）使用微動時下模振動，調(diào)整下模伺服內(nèi)參；

5）墩料行程過短，導(dǎo)致墩料動作不順暢。

（11）A18下模未到目標(biāo)位：下模運(yùn)動超時（2.2）。

分析：當(dāng)一次降信號到達(dá)，持續(xù)10 s內(nèi)下模還沒有到達(dá)一次填料位置；當(dāng)二次降信號到達(dá)，持續(xù)10 s內(nèi)下模還沒到達(dá)二次填料位置，觸發(fā)此報警。

處理：1）檢查模芯是否出現(xiàn)卡模現(xiàn)象；

2）使用微動時下模振動，調(diào)整頂出內(nèi)參；

3）模具卡?；蜻M(jìn)粉；

4）墩料行程過短。

（12）A20下模超差超時報警（2.4）。

分析：同步頂出時，下模位置與設(shè)定位置差值大于設(shè)定報警值時，或內(nèi)藏式頂出，在同步結(jié)束后15 s還未到達(dá)頂出上位位置時觸發(fā)報警。

處理：1）檢查下模位移傳感器接線及感應(yīng)磁塊；

2）下模速度，頂出內(nèi)參等設(shè)置是否合理；

3）檢查頂出伺服閥。

（13）A21下模未到下位（2.5）。

分析：動梁下降到粉料接觸位時，下模還沒有到頂出下位，觸發(fā)報警。

處理：1）檢查墩料速度是否太慢；

2）檢查是否因模具皮套破損導(dǎo)致下模進(jìn)粉，導(dǎo)致下模到不了下位；

3）使用微動時下模振動，調(diào)整頂出內(nèi)參；

4）墩料行程過短。

（14）A24推磚布料超時（3.0）。

分析：自動狀態(tài)下，推磚布料持續(xù)超過30 s的時間，觸發(fā)報警。

處理：1）檢查喂料的參數(shù)設(shè)置是否合理；

2）對于外接料車而言，檢查給定的信號是否正確（包括電源、中繼等）；

3）對于壓機(jī)控制的料車而言，檢查喂料驅(qū)動器或變頻器是否正常；

4）檢查喂料車的出現(xiàn)機(jī)械卡死現(xiàn)象；

5）檢查料車的IO點(diǎn)和中繼是否收到料車啟動信號；

6）如首次調(diào)試開機(jī)，需檢查料車內(nèi)參的壓機(jī)選型是否正確。

（15）A25非推磚布料階段料車不在后位（3.1）。

分析：自動狀態(tài)下，在循環(huán)壓制過程中，非推磚布料階段，料車后位信號缺失，觸發(fā)報警。

處理：1）檢查料車后位開關(guān)及接線是否良好；

2）檢查料車后位信號至壓機(jī)自控柜PLC之間的接線及模塊是否良好。

4.2 B類循環(huán)停機(jī)報警

B類循環(huán)停機(jī)類報警主要有以下幾種。

（1）B00主泵運(yùn)行信號缺失（0.0）。

分析及處理：循環(huán)壓制過程中，“主泵運(yùn)行”信號缺失時間超過200 ms，檢查主泵運(yùn)行信號。

（2）B01鑰匙開關(guān)故障（0.1）。

分析及處理：檢查鑰匙開關(guān)信號及觸點(diǎn)。

（3）B02油溫超限（0.2）。

分析：檢測實時油溫超過油溫報警設(shè)定值。

處理：1）檢查冷卻水塔是否正常開啟；

2）檢查熱電阻、模擬量模塊及接線。

（4）B08壓制行程超出全行程（1.0）。

分析：壓制過程中檢測到壓制行程大于設(shè)定的全行程，避免上模脫落時保護(hù)壓機(jī)。

處理：1）重新設(shè)置全行程和壓制行程；

2）檢查上模是否掉磁或脫落，檢查動梁是否超出最大行程。

（5）B10磚坯連續(xù)5次超厚度報警停機(jī)。

分析： 連續(xù)5次實時厚度偏差大于設(shè)定的厚度偏差上下限，觸發(fā)此報警停機(jī)。

處理：1）檢查厚度偏差上下限是否合理；

2）是否使用了自動調(diào)整厚度模式，改用手動；

3）檢查高壓壓力及粉料水分波動情況。

（6）B21泵站油箱壓力過低（2.5）。

分析：下油箱壓力繼電器低于1 bar時，觸發(fā)此報警。

處理：1）檢查下油箱濾前濾后壓力表讀數(shù)是否低于0.3 MPa，必要時請更換濾芯；

2）檢查下油箱過濾器是否堵塞，必要時請更換濾芯；

3）檢查油溫是否過低，導(dǎo)致黏度過大；

4）檢查下油箱壓力繼電器、模擬量模塊及接線。

（7）B12低壓1位移超設(shè)定值（1.4）/B13低壓2位移超設(shè)定值（1.5）/B14中壓位移超設(shè)定值（1.6）/B15高壓位移超設(shè)定值（1.7）。

分析：低壓1/低壓2/中壓/高壓用位移控制時，壓縮粉料行程超位移設(shè)定值上下限。

處理：檢查比例閥開度是否過大或過小，引起壓力變化，壓縮位移量變化過大。

（8）B17低壓1超設(shè)定值（2.1）/B18低壓2超設(shè)定值（2.2）/B19中壓超設(shè)定值（2.3）/B20高壓超設(shè)定值（2.4）。

分析：低壓1/低壓2/中壓/高壓用壓力控制或閉環(huán)控制時，檢測壓力值超壓力設(shè)定值上下限。

處理：1）檢查比例閥開度是否不合理，引起壓力變化過大；

2）檢查壓力波動情況，檢查壓力傳感器、模擬量模塊及接線。

5 結(jié)語

壓機(jī)在工作過程中，通過人機(jī)界面的故障報警顯示，快速判斷故障產(chǎn)生的原因。本文主要介紹了基于新架構(gòu)程序的YP5209以上大型YP系列壓機(jī)的電氣控制系統(tǒng)，分析其人機(jī)界面故障報警的原因，為使用者提供了一些高效快捷排除故障的處理方法。

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